CH638648A5 - Transmission method for messages in telecontrol systems in multipoint traffic - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungsverfahren für Telegramme bei Fernwirksystemen im Gemeinschaftsverkehr, bei dem von einer Zentrale aus gleichzeitig durch eine Generalabfrage alle Unterstationen nach spontanen Informationen abgefragt werden. Spontan anfallende Informationen, die eine plötzliche Zustandsänderung innerhalb des Prozesses dokumentieren, müssen schnell und sicher an die Zentrale übertragen werden. Grundbegriffe sind aus dem Buch: «Fernwirktechnik» von Bendorf, Bizer, Gerner, Müller, Rödig, Schindele, Schmudlach, Wolfgarten, VDI-Verlag, 1975, S. 27 ff. bekannt.

Nach einem Aufruf von der Zentrale an alle Unterstationen (Generalabfrage) kommt das Antworttelegramm der Unterstationen der Reihe nach, aber zeitlich versetzt, zurück (Zeitstaffelung). Eine Überlappung der Telegramme darf nicht erfolgen, weil sich sonst Verfälschungen oder ggf. Auslöschungen ergeben würden.

Da spontane Daten nur selten anfallen, die Abfrage der Unterstationen aber trotzdem der Reihe nach durchgeführt wird, bedeutet eine zeitlich gestaffelte Übertragung der Telegramme einen erheblichen Zeitverlust. Es werden zwar nur Telegramme übertragen, bei denen eine spontante Information vorhanden ist, aber die dazwischenliegenden Zeitabschnitte für die meisten Unterstationen ohne Spontanmeldung (hier ist der Übertragungskanal ja auch gesperrt) ergibt den schlechten Wirkungsgrad dieses Verfahrens.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die hohen Zykluszeiten bei einer Generalabfrage nach spontanen Informationen zu vermeiden und eine ungestörte Informationsübertragung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erzielt, dass nach einer Generalabfrage von der Zentrale sich die Unterstationen mit spontanen Informationen innerhalb m Zeitabschnitten entsprechend einem (™)-Code mit n identischen Antworttelegrammen melden, wobei die Länge eines Antworttelegrammes einem Zeitabschnitt entspricht und jeder Unterstation ein eigenes Codewort zugeordnet ist. Bei einer Überlagerung mehrerer Antworttelegramme invertiert vorteilhafterweise die Unterstation, die keine Reaktion aus der Zentrale erhalten hat, ihr eigenes Codewort bei der nächsten Generalabfrage.

Vorteilhaft bei dem erfindungsgemässen Übertragungsverfahren ist neben der sicheren und schnellen Abfrage der Stationen besonders die grosse Anzahl abzufragender Unterstationen. Es wird hierdurch ermöglicht, dass eine Fernwirkanlage wesentlich besser ausgenutzt wird, weil die stetig anfallenden Prozessdaten nicht mehr so lange unterbrochen werden müssen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachstehend anhand der Zeichnung nach Fig. 2 näher erläutert, während Fig. 1 ein Verfahren bekannter Art zeigt.

Während bei bekannten Systemen nach Fig. 1 nach einem Generalaufruf A an alle Unterstationen, so hier beispielsweise bei 20 Unterstationen die Zykluszeit zur Abfrage dieser Stationen 20 Zeitabschnitte dauert (die Unterstationen sind hierbei zeitversetzt von links nach rechts angeordnet), sind bei dem erfindungsgemässen Verfahren nur noch 6 (m) Zeitabschnitte a bis f für wiederum 20 Unterstationen vorgesehen. Jeder Zeitabschnitt weist dabei die Länge eines Antworttelegramms auf.

Nach einem Aufruf an Alle (Generalabfrage) und bei Vorhandensein einer spontanen Information sendet die Unterstation 1 drei (n) identische Telegramme an die Zentrale. Die Unterstationen 1 bis 20 sind in der Fig. 2 in senkrechter Reihe angeordnet. In waagerechter Reihe sind die sechs (m) Zeitabschnitte a bis f angeordnet. Es wird in der Fig. 2 angenommen, dass alle Unterstationen spontane Informationen aufweisen, was aber in der Praxis nicht vorkommt.

Die Unterstation 1 sendet also drei (n) identische Telegramme, die sich auf die Zeitabschnitte a, b, c verteilen. Die Unterstation 2 sendet ebenfalls drei identische Telegramme, die sich aber auf die Zeitabschnitte a, b, d verteilen. Gemäss der Fig. 2 verteilen sich so die Telegramme der Unterstation 3 auf die Zeitabschnitte a, b, e, die der nächsten Unterstation auf a, b, f usw. Bei der seriellen Übertragung an die Zentrale dürfen sich diese Telegramme nicht überlagern, weil sonst Verfälschungen auftreten. Aus der Fig. 2 ist leicht ersichtlich, dass von den übertragenen drei Telegrammen jeder Unterstation mindestens eines immer ungestört durchkommt, d.h., ein Telegramm der Unterstation fällt immer in eine freie Lücke, so dass eine fehlerfreie Übertragung gesichert ist. Es ist also immer dann für eine einwandfreie Übertragung gesorgt, wenn sich zwei Unterstationen mit spontanen Informationen gleichzeitig melden.

In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 gelangen bei Vorhandensein spontaner Informationen in den Unterstationen 1 und 2 die Telegramme in den Zeitabschnitten a und b zur Überlagerung, während die Telegramme der Zeitabschnitte c und d ungehindert zur Zentrale übertragen werden. Bei mehr als zwei Unterstationen mit spontanen Meldungen kann es aber bei ungünstiger Telegrammaufteilung immer noch zu Überlagerungen kommen. Eine Verhinderung derartiger Überlappungen wird weiter unten erklärt.

Die Unterstationen 1 bis 20 werden also erfindungsgemäss in codierter Form auf die Zeitabschnitte a bis f verteilt. Im vorliegenden Fall ist hierzu ein (f)-Code verwendet worden, was 20 Unterstationen entspricht. Die Codierung sieht dementsprechend so aus, wobei 1 «Spontantelegramm» und 0 «kein Spontantelegramm» bedeuten:

111000 110100 101100 011100 011010 010110 001110 001101 001011 000111 100110 100101 100011 010011 110010 101001

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

638 648

011001 010101 101010

Hierbei entspricht jedes Codewort einer Unterstation.

Wenn die grundsätzliche Codierung („ ) erhalten bleibt, können auch mehr Unterstationen abgefragt werden. So ergeben sich z.B. bei (2) gleich 21 Unterstationen und bei (3) gleich 35 Unterstationen. Es muss aber ein gleichgewichtiger Code eingesetzt werden, d.h. die codierten Unterstationen müssen 10 immer die gleiche Anzahl «1» bzw. «0» aufweisen, m entspricht im gezeigten Fall der Anzahl Zeitabschnitte und n der Anzahl der identischen Antworttelegramme. Da spontane Informationen selten anfallen, ist es mit dem gezeigten Verfahren möglich, die meisten in der Praxis vorkommenden Fälle zu 15 bewältigen. Treten aber doch einmal mehr als zwei spontane Informationen gleichzeitig auf, können bei ungünstiger Codierung immer noch Überlagerungen auftreten.

Als Beispiel sei der Fall aufgezeigt, dass die Unterstationen I bis 4 nach der gezeigten Form codiert sind: 20

Unterstationen nochmals abgefragt. Diese zweite Abfrage wird vor den Unterstationen erkannt, und jede Unterstation negiert das ihr zugeteilte Codewort. So entstehen die invertierten Codewörter:

US 1 US 2 US 3 US 4

1

e f

0 1

0 1

1 1 0 1

US 1 1

US 2 0

US 3 1

US 4 1

Nach einem Aufruf melden sich alle vier Unterstationen mit spontanen Informationen. 1 bedeutet wieder «Spontanmeldung vorhanden» und 0 «keine Spontanmeldung». Dies führt auf der Übertragungsstrecke zu einer Überlagerung in den Zeitabschnitten a, b, c, e, d.h. die Leitung wäre verstopft. Die Zentrale kann also nicht die Informationen empfangen, ob Spontanmeldungen vorhanden sind. Innerhalb des allgemeinen Abfragezyklus werden deshalb erfindungsgemäss alle

25

30

35

Damit haben sich die vorher überlagerten Telegramme aufgelöst.

Eine Negierung beim 2. Aufruf ist möglich bis zu einer Anzahl von fünf Unterstationen mit spontanen Meldungen. Bei noch mehr anfallenden spontanen Meldungen ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht einsetzbar. Da aber gleichzeitige spontante Meldungen nur sehr selten anfallen, kann im Normalfall mit ein bis zwei Spontanmeldungen gerechnet werden.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist also in doppelter Hinsicht gesorgt, dass keine Überlagerung bei der Übertragung von den Unterstationen an die Zentrale auftreten kann. Bei einem üblichen Anfallen von spontanen Meldungen erfolgt durch die Codierung eine weitgehend störungsfreie Übertragung. Sollten aber doch einmal Überlagerungen auftreten, wird der zweite Aufruf mit den invertierten Codierungen eingesetzt und die vorher überlagerten Telegramme erreichen jetzt sicher die Zentrale.

Da sich bei jedem Aufruf von der Zentrale die Anzahl der sich überlagernden Telegramme nach der Invertierung reduziert, können in Weiterführung des erfindungsgemässen Verfahrens bei mehrmaligem Aufruf auch mehr als fünf gleichzeitige Spontanmeldungen abgefragt werden.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

638 648 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Übertragungsverfahren für Telegramme bei Fernwirksystemen im Gemeinschaftsverkehr, bei dem von einer Zentrale aus gleichzeitig durch eine Generalabfrage alle Unterstationen nach spontanen Informationen abgefragt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Generalabfrage von der Zentrale sich die Unterstationen mit spontanen Informationen innerhalb m Zeitabschnitten entsprechend einem (™)-Code mit n identischen Antworttelegrammen melden, wobei die Länge eines Antworttelegrammes einem Zeitabschnitt entspricht und jeder Unterstation ein eigenes Codewort zugeordnet ist.

2. Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überlagerung mehrerer Antworttelegramme die Unterstationen, die keine Reaktionen aus der Zentrale erhalten, ihr eigenes Codewort bei der nächsten Generalabfrage invertieren.